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摘要：我国建筑行业中，高层建筑成为主要的建设项目。高层建筑电气工程的施工中，采用防雷接地技术，预防雷击事故。雷击对电气系统的破坏性强，再加上高层建筑垂直高度的影响，增加了电气工程中的雷击发生机率。高层建筑电气工程内，积极落实防雷接地技术，保护电气系统，以此来提高电气工程在高层建筑中的安全水平。
关键词：高层建筑；防雷；问题；应对措施
随着建筑业的迅猛发展，高层建筑越来越多，并且高层建筑正在向智能化和网络系统高端化发展，特别是现代化家电器具日趋增多，大量电子设备和网络系统一旦遭受雷击，损失会很严重，并对高层建筑及建筑内的设备和人员造成损坏和危害。因此，完整、可靠的防雷系统对高层建筑的安全是至关重要的。
1 影响高层建筑物的雷击形式及其危害
1.1 雷电对高层建筑的危害形式
根据防雷规范，雷电对高层建筑的危害形式有直击雷、感应雷及闪电电涌侵入 3 种。
1.2 雷击危害
1）直击雷：闪击直接击于建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者，其危害使建筑物遭受破坏，同时可能会引起火灾。
2）感应雷：由于雷云的作用，使附近导体上感应出于雷云符号相反的电荷，雷云主动放电时，先导通道中的电荷必须得到释放，如没有就近泄入地中就会产生很高的电位，使附近导体上产生静电感应和雷电电磁感应，这种现象称之为感应雷或雷电反击。其危害可能引起电气设备绝缘破坏，金属管道烧穿，从而造成火灾、及电击等事故。
3）闪电电涌侵入：由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入建筑物屋内，危及人身安全和损坏设备。其危害会对高层建筑内的电气设备造成损坏或人员造成伤亡。
2 高层建筑电气工程中的防雷接地技术
2.1 引下线与接地网
高层建筑电气工程防雷接地技术中的引下线施工，参考建筑工程图纸，设计引下线的施工内容，确保引下线施工的规范性。引下线在防雷接地技术中，容易出现误差，必须以工程图纸为依据，才能准确的标记好引下线的位置。电气工程防雷接地施工中，标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点，施工时严格按照设计的要求执行，期间不可随意更改引下线的连接位置。高层建筑的基础大底板，主钢筋与引下线焊接，连接构成10m×10m 以内的网格区域，主钢筋直径不能低于 16mm。引下线焊接时，如果结构柱和主钢筋有不匹配的地方，就要采用跨接焊接的方法，焊接主钢筋与结构柱，构成电气通路，提升引下线的防雷水平。高层建筑防雷接地，利用引下线，围绕电气工程设计成接地网，接地网之间采用焊接的方法，焊缝饱满，尽量不要出现虚焊、气孔等问题，接地网焊接后，检查焊接点是否稳定，表层涂抹防腐沥青，保护接地网的防雷效果及安全性。
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2.2 接闪器施工
接闪器在高层建筑电气工程中，吸收雷电波，并且通过引下线安全导入大地中。防雷接地中，常见的接闪器有：避雷带、避雷针，降低雷电波对电气工程的破坏。例如：某商业高层建筑结构中，由主塔楼和裙房构成，案例的防雷接地施工中，主塔楼屋面的金属结构，连接了避雷针，构成接闪器系统，裙房上的接闪器设计，沿着女儿墙，敷设金属钢结构，金属钢上连接避雷器，围绕裙房形成避雷带。
2.3 安装避雷网
高层建筑电气工程防雷接地中，安装避雷网，避雷网是一类常用的防雷接地技术，防雷效果明显。高层建筑根据电气工程的防雷需求，墙体上标记避雷网的安装点，打孔并安装避雷支架，避雷支架上敷设镀锌圆钢，采用焊接的方法，连接镀锌圆钢，焊接牢固后，连接引下线，提高电气系统的防雷水平。避雷网中的金属结构上，涂刷防锈、防腐的涂料，保护避雷网。高层建筑中突出的金属制结构，需要连接到避雷网内，保障防雷接地的整体性，高层建筑的变形缝位置，也要实行防雷接地，防止发生雷击跨越的问题。
2.4 防雷接地系统
防雷接地系统是主要的构成部分，当高层建筑电气工程遭遇雷击时，防雷接地系统可以把雷电导入到大地中，提高雷电流泄的水平。高层建筑电气工程中，防雷接地系统的设计与施工，应该合理选择接地装置，保障防雷接地的规范性。电气工程中的照明、监控、供配电、消防等系统，都要进行接地设计，检查接地系统的施工效果，防雷接地系统中的接地电阻，不能超过 0.5Ω，保障防雷接地系统的专业性。电气工程中，可以设计人工接地极，确保防雷接地系统的整体性，以便发挥防雷接地的保护作用。
3 高层建筑防雷工程问题的应对措施
3.1 接闪器
接闪器可收雷电流，并通过引下线和接地装置向大地泄放雷电流，以达到保护建筑物免受雷击的目的。其对目前建筑物外部防雷技术而言具有唯一性。接闪器的位置、数量对高层建筑物的防雷击有一定的影响。避雷针、避雷带和避雷网等作为接闪器中的组成部分，其保护范围可用滚球法计算。可通过计算保护范围来衡量接闪器的数量，以达到经济、有效的目的。当防雷等级为二类的高层建筑的高度超过 45 m、防雷等级为三类的高层建筑高度超过 60 m 时，其超高部分应考虑采取防侧击雷措施。
3.2 引下线
在接闪器与接地装置之间有可靠性较高的连接导体，该连接导体便是引下线。引下线可使接闪装置和接地装置都变成等势体，从而有效避免二者间存在的电势差，对建筑物起到了保护作用。一般情况下，高层建筑物自身均能达到引下线的防雷要求，高层建筑物的梁、柱和钢筋等的连接都可用于引下线、均压环等方面。
3.3 接地装置
接地装置的有效性与接地电阻和接地方法有关。要想建筑物受到电流冲击的接地电动势越小，就需要将接地电阻降到最低，这样其泄放雷电流的速度越快，避雷效果也越好。因此，对于高层建筑物的防雷设计和施工，应尽可能地将接地电阻降低，这样可更快地达到防雷最佳状态；在接地装置的设计过程中，应尽可能地采取自身构造和设备作为接地装置。通过计算，如果建筑物基础接地装置的接地电阻大于规定要求，则可沿建筑四周增设人工接地体。
3.4 屏蔽
屏蔽可有效地减小雷电电磁脉冲在电子信息系统内产生的浪涌。防雷等级为二类的高层智能建筑物的弱电设备的数量较多，所以，应对其采取屏蔽技术避雷。通常情况下，对于设备表面，要搭建屏蔽网架构造和增设金属外壳，同时，还需要将设备的电源线、信号线等接口的接地纳入考虑范围。为了将屏蔽作用发挥到极致，可在布线时使用金属桥架或屏蔽电缆，将强、弱电的电线分开架设，并将屏蔽层与各层次的接地装置相互联结。该操作方法可将雷电的反冲击概率降至最低。但对于设备而言，需要提高其屏蔽性，做好屏蔽措施。
结束语
在当今社会快速发展的情况下，人们对居住环境安全性的要求越来越高。因此，建筑物的防雷措施要具有覆盖广泛、安全性高等特点。而在建筑物的防雷系统中，如果其覆盖面较广，则会出现专业系统间交叉点过多的问题，这就要求施工方在施工建设过程中应仔细、认真、全方位地考虑到各种问题，并以预防为主，密切跟踪，防止出现任何纰漏。只有具备这样的建设理念，才能建造出质量合格的建筑物。
参考文献
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[3] 孟现岭，孟波，吴志超.高层住宅建筑防雷接地设计探讨[J].智能建筑电气技术.2015（01）
论文作者:吴志超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
标签：防雷论文; 高层建筑论文; 建筑物论文; 雷电论文; 电气工程论文; 系统论文; 装置论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;